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Types of Chemical Bonds02:37

Types of Chemical Bonds

Chemical bonding theories were pioneered by American chemist Gilbert N. Lewis. He developed a model called the Lewis model to explain the type and formation of different bonds. Chemical bonding is central to chemistry; it explains how atoms or ions bond together to form molecules. It explains why some bonds are strong and others are weak, or why one carbon bonds with two oxygens and not three; why water is H2O and not H4O.
Bonding in Metals02:32

Bonding in Metals

Metallic bonds are formed between two metal atoms. A simplified model to describe metallic bonding has been developed by Paul Drüde called the “Electron Sea Model”.
Valence Bond Theory02:45

Valence Bond Theory

Overview of Valence Bond Theory
Metallic Solids02:37

Metallic Solids

Metallic solids such as crystals of copper, aluminum, and iron are formed by metal atoms. The structure of metallic crystals is often described as a uniform distribution of atomic nuclei within a “sea” of delocalized electrons. The atoms within such a metallic solid are held together by a unique force known as metallic bonding that gives rise to many useful and varied bulk properties.
All metallic solids exhibit high thermal and electrical conductivity, metallic luster, and malleability. Many...
Network Covalent Solids02:18

Network Covalent Solids

Network covalent solids contain a three-dimensional network of covalently bonded atoms as found in the crystal structures of nonmetals like diamond, graphite, silicon, and some covalent compounds, such as silicon dioxide (sand) and silicon carbide (carborundum, the abrasive on sandpaper). Many minerals have networks of covalent bonds.
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
Valence Bond Theory02:42

Valence Bond Theory

Coordination compounds and complexes exhibit different colors, geometries, and magnetic behavior, depending on the metal atom/ion and ligands from which they are composed. In an attempt to explain the bonding and structure of coordination complexes, Linus Pauling proposed the valence bond theory, or VBT, using the concepts of hybridization and the overlapping of the atomic orbitals. According to VBT, the central metal atom or ion (Lewis acid) hybridizes to provide empty orbitals of suitable...

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Enlace metálico versus enlace covalente: las nanopartículas Ga como un estudio de caso.

Paolo Ghigna1, Giorgio Spinolo, Giovanni Battista Parravicini

  • 1INSTM, IENI/CNR, Dipartimento di Chimica fisica M. Rolla, Università di Pavia, I27100 Pavia, Italy. paolo.ghigna@unipv.it

Journal of the American Chemical Society
|June 6, 2007
PubMed
Resumen

Las nanoestructuras de galio exhiben fases sólidas únicas y un comportamiento líquido influenciado por la temperatura y el tamaño de las partículas. La tensión superficial estabiliza las fases sólidas de galio y una fase líquida con moléculas diméricas, incluso a bajas temperaturas.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Física de la materia condensada Física de la materia condensada
  • Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

  • Las nanoestructuras de galio muestran un complejo polimorfismo y comportamiento en fase líquida.
  • La tensión superficial y la presión hidrostática influyen en la estabilidad de las fases de galio sólido.
  • Comprender los efectos a nanoescala es crucial para la ciencia de los materiales.

Objetivo del estudio:

  • Para investigar la coordinación local en las nanoestructuras de galio utilizando espectroscopia de absorción de rayos X.
  • Para determinar el efecto de la temperatura y el tamaño de las partículas en las nanoestructuras de galio.
  • Para explorar el papel de la energía libre superficial en la estabilización de las fases de galio.

Principales métodos:

  • Espectroscopía sistemática de absorción de rayos X. Espectroscopía de absorción de rayos X.
  • Estudios de temperatura variable y tamaño de partícula.
  • Comparación con cálculos dinámicos moleculares.

Principales resultados:

  • La nanoestructura tiene un impacto significativo en el polimorfismo del galio y la estabilidad de la fase líquida.
  • La tensión superficial estabiliza las fases sólidas y una fase líquida con moléculas diméricas hasta 90 K.
  • Distancia Ga-Ga más baja observada en dímeros de fase líquida en comparación con el galio sólido alfa.

Conclusiones:

  • La energía libre de la superficie favorece los arreglos metálicos y estabiliza las fases líquidas de tipo dimérico en las nanoestructuras de galio.
  • Las unidades diméricas de Ga2 en el galio nanoestructurado líquido exhiben un carácter covalente.
  • Los hallazgos experimentales se alinean con las simulaciones dinámicas moleculares, lo que confirma los efectos a nanoescala en el comportamiento de fase del galio.